正极材料竞争升级,锰、硫技术路线谁能突围?
固态电池技术的推进、规模化制造需求的提升,以及终端市场对高性能电池的需求不断增长,共同驱动着以锰系、硫系为代表的新型正极材料体系加速成型,传统锂电池正极材料体系迎来重大革新。
固态电池技术本身的发展,也不仅仅依赖固态电解质的突破,还要求整体材料体系的协同优化。
正极材料改性、新型正极材料的引入,将在解决稳定性等关键问题方面发挥重要作用。
(一)目前开发的锂电池
正极材料是制约电池能量密度提升的重要因素之一,目前开发的锂电池主要以正极材料作为锂源。
主要包括磷酸铁锂、高镍三元。
1、磷酸铁锂
1)是传统大容量动力电池的首选材料之一。尤其相比性能更优的三元电池,磷酸铁锂电池具备明显的成本优势,因此成为当前动力电池的主流选择。
截至2025年4月,我国磷酸铁锂动力电池占总装车量83%,占据绝对主流。
2)竞争格局
2024湖南裕能市占率超30%,牢牢占据第一梯队,第二梯队为德方纳米、万润新能、龙蟠科技等。
2、高镍三元
1)三元正极材料是指由镍、钴、锰(或者铝)三种元素组成的正极材料。三元锂电池能量密度比磷酸铁锂高60%,充电倍率更高,低温性能好。
高镍三元材料逐步成为半固态、全固态电池需求方向。
目前固态电池研发进度靠前的厂商多采取高镍三元路线,比如宁德时代、清陶能源、卫蓝新能源、辉能科技
2)竞争格局:
当前三元正极行业竞争相对焦灼,各家市占率差距较小,容百科技、南通瑞翔、广东邦普分列24年前三名。
3)在eVTOL等高端应用场景中,传统高镍三元正极材料面临能量密度瓶颈和安全性隐患,难以满足航空级应用在极端环境下的高容错要求。
(二)新型正极材料
1、富锂锰基材料是未来固态电池正极材料的理想选择,固态电池的终极材料!
相比传统正极材料,富锂锰基正极材料具有较高的放电比容量、较宽的电压窗口,并且具有价格低廉、资源丰富、安全环保等优点。
目前仍处于研究阶段,商业化进展相对较慢。
2、
锰系、硫系等新型正极材料的应用前景愈发受到关注。
此外,锰资源丰富,成本较低,相较于高镍材料具备显著的经济性。
固态电解质的引入,打开了新的应用窗口,能够使锰系材料在低温、高循环等方面展现更优性能。
例如,锰酸锂结合固态电解质,可在低温条件下表现优于磷酸铁锂,有望在未来特定应用场景下部分替代磷酸铁锂。
又如,与同等克容量的三元正极相比,镍锰酸锂在固态电池技术加持下,可在成本和综合性能方面更具优势。
至于富锂锰基,可以看到太蓝新能源、欣旺达等企业则已将富锂锰基材料纳入固态电池产品路线图。2024年太蓝新能源推出的能量密度达720Wh/kg的全固态电池原型,即采用了富锂锰基材料作为正极。
另值得注意的是,富锂锰基正极材料性能短板的逐步改善,实际上也为聚合物基固态电池在室温电压方面遇到的瓶颈问题提供了新的突破口。
采取此种技术路线布局的企业,也逐渐在产业中形成自身特色。行业内已经涌现出如陀普科技、聚圣科技等固态电池企业,它们同时在聚合物固态电解质和富锰正极材料领域进行重点布局。
(三)新型正极材料的突破与企业竞逐
目前,围绕固态电池的新型正极材料体系已初具雏形,锰系、硫系、NL结构等多种技术路线并存。
1、其中,硫系正极材料展现出更高的技术潜力。
2、锰系正极材料则在产业化布局上更为丰富,已有多家企业率先布局。
2025年以来,清陶能源2万吨锰酸锂正极材料项目环评通过;浙江衢州地方政府、速方新能源也计划陆续启动万吨级富锂锰基材料项目,其中,衢州所签约的富锰正极产能高达20万吨。
值得注意的是,近年来富锂锰基的发展可以算处于蛰伏沉淀期,如容百、当升、振华新材等头部正极材料企业,均表示其富锂锰基材料目前仍处于送样测试阶段,尚未形成大批量出货能力。2025年以来2个万吨级项目的推进,或意味着其产业化信号的不断增强。
有业内人士指出,低压富锂锰基材料市场增速较快,可以替代锰酸锂或与之进行掺混,主要面向农村代步车等对成本较为敏感的低端市场;
此外,低压富锂锰基材料还可作为三元材料的缓释补锂剂,与磷酸锰铁锂材料进行混合使用,以提升电池寿命,市场潜力同样巨大。
中压富锂锰基材料的主要目标是替代传统三元材料,但目前仍面临压实密度较低、电压平台偏低、导电性较差等技术挑战。
综上来看,新型正极材料体系的崛起,正为固态电池产业发展注入全新动力。硫系、锰系等技术路线各有特点与优劣势,但在固态电池技术的推动下,均迎来前所未有的产业化机遇。
(四)相关企业
1、具有上游锰基原料的企业:
湘潭电化:生产的锰系电池材料,主要应用于传统一次电池领域以及新能源电池领域,太蓝新能源有战略合作。
红星发展:主要从事钡盐、锶盐和锰系产品的生产、研发和销售,锰系产品主要包括一次电池和锂电池用电解二氧化锰、高纯硫酸锰等产品;
2、道氏技术(布局三元、富锂锰基)、当升科技、容百科技(超高镍三元正极材料得到多家海内外客户的认证)、龙蟠科技(高镍前驱体和富锂锰基前驱体正在和客户展开验证)
固态是下半年催化密集的重要主题,长期想象空间广阔,短期政策考核带来确定性,
节奏上关注年中前后中试线落地、Q3中期检查和潜在批次补贴、年底到26H1的量产线招标等。
标的方面,稳健白马的厦钨新能、璞泰来、容百科技,
设备端的宏工科技、纳科诺尔、先惠技术等干法辊压设备,
先导智能、利元亨、赢合科技等整线标的,信宇人、华亚智能等新锐设备商;
锂金属的天铁科技、英联股份等;富锂锰基的盟固利、振华新材等,硫化锂&粘结剂的光华科技、海辰药业等,骨架膜的长阳科技、星源材质等,新业务拓展的安孚科技、冠盛股份、金龙羽等
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